Robotica Molecular: Questi robots microscòpichi ponu fà quasi tuttu

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  Quantumrun Foresight
• Nuvembre 30, 2023

Riassuntu insight

A robotica moleculare, una impresa interdisciplinaria in u nexus di a robotica, a biologia moleculare è a nanotecnologia, guidata da l'Istitutu Wyss di Harvard, spinge a prugrammazione di filamenti di DNA in robot capaci di realizà compiti intricati à livellu moleculare. Sfruttendu l'editura genetica CRISPR, questi robots puderanu rivoluzionari u sviluppu di droghe è diagnostichi, cù entità cum'è Ultivue è NuProbe chì guidanu incursioni cummerciale. Mentre i circadori esploranu sciame di robot di DNA per compiti cumplessi, simili à e culonii di insetti, l'applicazioni in u mondu reale sò sempre à l'orizzonte, prumettendu una precisione senza paragone in a consegna di medicina, un beneficu per a ricerca nanotecnologica, è u putenziale di custruisce materiali molecolari in diverse industrie. .

Cuntestu di robotica moleculare

I ricercatori di l'Istitutu Wyss di l'Università di Harvard per l'Ingegneria Biologicamente Inspirata sò stati intrigati da l'altri casi d'usu potenziale di l'ADN, chì ponu assemble in diverse forme, dimensioni è funzione. Pruvavanu a robotica. Questa scuperta hè stata pussibule perchè l'ADN è i robots sparte una cosa - a capacità di esse programatu per un ughjettu specificu. In u casu di i robots, ponu esse manipulati per u codice binariu di l'informatica, è in u casu di l'ADN, cù sequenze di nucleotidi. In u 2016, l'Istitutu hà creatu l'Iniziativa di Robotica Moleculare, chì riunì esperti di robotica, biologia moleculare è nanotecnologia. I scientisti eranu entusiasmati cù a relativa indipendenza è flessibilità di e molécule, chì ponu auto-assemble è reagisce in tempu reale à l'ambiente. Questa funzione significa chì queste molécule programable ponu esse aduprate per creà apparecchi nanoscala chì ponu avè casi d'usu in diverse industrii.

A robotica moleculare hè attivata da l'ultime scopre in a ricerca genetica, in particulare l'uttellu di editazione di geni CRISPR (ripetizioni palindromiche brevi interspaziate regularmente in cluster). Stu strumentu pò leghje, edità è tagliate filamenti di DNA in quantu necessariu. Cù sta tecnulugia, e molécule di DNA ponu esse manipulate in forme è caratteristiche ancu più precise, cumpresi i circuiti biologichi chì ponu detectà ogni malatia potenziale in una cellula è uccidela automaticamente o impediscenu di diventà cancerosa. Sta pussibilità significa chì i robot molecolari ponu rivoluzionari u sviluppu di droghe, i diagnostichi è a terapia. L'Istitutu Wyss face un prugressu incredibile cù stu prughjettu, chì hà digià stabilitu duie cumpagnie cummerciale: Ultivue per l'imaghjini di tissuti d'alta precisione è NuProbe per a diagnostica di l'acidu nucleicu.

Impact disruptive

Unu di i vantaghji maiò di a robotica molekulari hè chì questi minusculi apparecchi ponu interagisce cù l'altri per ottene scopi più cumplessi. Pigliendu spunti da e culonii di insetti cum'è furmicule è api, i circadori travaglianu per sviluppà sciame di robots chì ponu furmà forme cumplesse è compie compiti cumunicanu cù l'altri attraversu a luce infrarossa. Stu tipu di nanotecnologia hibrida, induve i limiti di l'ADN ponu esse aumentati cù a putenza di computing di i robots, puderia avè parechje applicazioni, cumprese un almacenamentu di dati più efficaci chì ponu risultatu in emissioni di carbone più bassu.

In lugliu 2022, i studienti di l'Università Emory basata in Georgia anu creatu robot molecolari cù mutori basati in DNA chì ponu muvimenti intenzionalmente in una direzzione specifica. I mutori sò stati capaci di sente i cambiamenti chimichi in u so ambiente è sapè quandu piantà di muvimenti o recalibrate a direzzione. I circadori anu dettu chì sta scuperta hè un grande passu versu a prova medica è a diagnostica perchè i robot molecolari di swarm ponu avà cumunicà da u mutore à u mutore. Stu sviluppu significa ancu chì questi swarms ponu aiutà à cuntrullà e malatie croniche cum'è a diabetes o l'ipertensione. In ogni casu, mentri a ricerca in questu campu hà datu alcuni avanzamenti, a maiò parte di i scientisti accunsenu chì l'applicazioni à grande scala, in u mondu reale di questi roboti minuscoli sò sempre anni di distanza.

Implicazioni di a robotica moleculare

Implicazioni più larghe di a robotica moleculare ponu include: 

• Ricerche più precise nantu à e cellule umane, cumprese a capacità di furnisce i medicini à e cellule specifiche.
• Aumentu di l'investimenti in a ricerca in nanotecnologia, in particulare da i fornitori di assistenza sanitaria è a big pharma.
• U settore industriale hè capaci di custruisce pezzi di machini cumplessi è forniture cù un sciame di robot molecolari.
• A scuperta aumentata di materiali basati in molekulari chì ponu esse appiicati nantu à qualsiasi cosa, da u vestitu à e parti di custruzzione.
• Nanorobots chì ponu esse programati per cambià i so cumpunenti è l'acidità, secondu s'ellu seranu obligati à travaglià in l'organisimi o fora, facendu i travagliadori assai costuali è flessibili.

Dumande per cummentà

• Chì sò l'altri benefici potenziali di i robot molecolari in l'industria?
• Chì sò l'altri benefici potenziali di i robot molecolari in a biologia è l'assistenza sanitaria?